文章目录
- Java 简介
- 一、Java 核心三大特性（核心设计基石）
- 二、Java 技术体系（三大核心平台，覆盖全开发场景）
- 三、Java 典型应用领域
- 四、Java 语言的核心优势
- 五、Java 版本迭代与现状
- 六、Java 开发的核心环境
- Java 入门
- JDK、JRE、JVM
- Java程序运行机制
- IDE
- ## 第一个Java程序
- Java 基础
- 注释
- 标识符
- 关键字
- 数据类型
- 数据转换
- 变量
- 常量
- 运算符
- 包机制
- JavaDoc
Java 简介
Java 是由Sun Microsystems（后被 Oracle 收购）于 1995 年推出的面向对象、跨平台高级编程语言，由詹姆斯・高斯林（James Gosling）及其团队研发，核心设计理念围绕 “简单、安全、跨平台、高性能” 展开，目前已成为全球最主流的编程语言之一，广泛应用于企业级开发、移动开发、大数据等多个领域。
一、Java 核心三大特性（核心设计基石）
Java 的跨平台能力和核心优势，核心依托于三大核心特性，也是其区别于其他语言的关键：
- 一次编写，到处运行（Write Once, Run Anywhere - WORA）
这是 Java 最标志性的特性，实现原理是Java 程序并非直接编译为操作系统的机器码，而是先由 javac 编译器编译为与平台无关的字节码（Bytecode）（文件后缀 .class），再由不同操作系统上对应的Java 虚拟机（JVM, Java Virtual Machine）解释 / 编译执行字节码。
开发者只需编写一套代码，无需针对 Windows、Linux、macOS 等不同系统做修改；
不同系统只需安装对应的JVM（虚拟机），即可运行相同的字节码文件，真正实现跨平台。 - 面向对象（Object-Oriented, OOP）
Java 是纯面向对象的编程语言（除基本数据类型外，一切皆对象），完全遵循面向对象的四大核心原则：封装、继承、多态、抽象，通过类（Class）和对象（Object）组织代码，大幅提升代码的可复用性、可维护性和扩展性，适合开发大型、复杂的软件系统。 - 自动内存管理（垃圾回收 - Garbage Collection, GC）
Java 摒弃了 C/C++ 中手动管理内存的方式（手动malloc分配 /free释放），由 JVM 的垃圾回收器 自动监控并回收程序中不再使用的内存空间（无引用的对象），从根源上减少了内存泄漏和空指针异常等常见内存问题，降低了开发门槛和程序出错概率。注：开发者可通过 JVM 参数调优垃圾回收策略，平衡内存使用和程序性能。
二、Java 技术体系（三大核心平台，覆盖全开发场景）
Java 并非单一语言，而是一套完整的技术体系，根据应用场景分为三大核心平台，适配从嵌入式到大型分布式系统的所有开发需求：
- Java SE（Java Standard Edition - 标准版）
核心基础
Java 技术的基础核心，包含 Java 核心语法、基础类库（集合、IO、多线程、网络编程等）、JVM、编译器等核心组件，是其他两个平台的基础。主要用于开发桌面应用（如 Swing/JavaFX 程序）、控制台程序，以及为 Java EE/Java ME 提供底层支持。 - Java EE（Java Platform, Enterprise Edition - 企业版）
基于 Java SE 扩展的企业级开发平台，提供了一系列针对企业级应用的标准和技术规范（如 Servlet、JSP、EJB、Spring、MyBatis 等），专门用于开发分布式、高可用、高并发的企业级应用，如电商平台、金融系统、后台管理系统、大型网站后端等，是 Java 在企业开发领域的核心应用方向。 - Java ME（Java Micro Edition - 微型版）
基本不用
基于 Java SE 精简的嵌入式 / 移动开发平台，针对资源受限的设备（如嵌入式设备、智能家电、早期功能手机）设计，核心是轻量级的类库和 JVM。随着 Android 的兴起，其移动开发场景逐渐被替代，但仍在嵌入式领域有一定应用。
三、Java 典型应用领域
依托跨平台、稳定、安全、高性能的特性，Java 的应用覆盖几乎所有软件开发领域，是工业级开发的 “主力军”，主要应用场景包括：
企业级后端开发：最核心的应用领域，基于 Spring Boot、Spring Cloud 等框架开发分布式微服务系统，支撑电商、金融、政务、物流等行业的核心业务；
Android 应用开发：Android 系统的底层开发语言为 Java（目前 Kotlin 为官方推荐，但仍兼容 Java），几乎所有 Android App 的核心逻辑都可通过 Java 实现；
大数据开发：大数据生态的核心框架（Hadoop、Spark、Flink、HBase 等）均由 Java 编写，大数据开发中的核心业务逻辑开发、框架二次开发也主要使用 Java；
桌面应用开发：通过 Swing、JavaFX 等技术开发跨平台的桌面客户端（如办公软件、开发工具、工业控制软件）；
嵌入式开发：基于 Java ME 开发智能家电、物联网设备、工业嵌入式系统；
云原生开发：结合 Docker、K8s、Spring Cloud Alibaba 等技术，开发云原生微服务、容器化应用。
四、Java 语言的核心优势
跨平台性：依托 JVM 和字节码，实现 “一次编写，到处运行”，大幅降低多平台开发的成本；
面向对象：纯面向对象设计，代码结构清晰，可复用性和可维护性强，适合大型项目开发；
内存安全：自动垃圾回收机制，避免手动内存管理的错误，同时提供数组边界检查、空指针防护等机制，提升程序稳定性；
安全性高：内置安全管理器（Security Manager），可限制程序的资源访问（如文件、网络），同时字节码验证机制可防止恶意代码执行，适合开发金融、政务等对安全要求高的系统；
生态完善：拥有全球最丰富的开源生态，海量的第三方框架（Spring、MyBatis、Netty 等）、类库和工具，大幅提升开发效率，解决几乎所有开发场景的问题；
稳定性和高性能：经过二十多年的迭代优化，Java 虚拟机的即时编译（JIT）技术大幅提升了程序运行效率，同时语言本身的设计保证了程序的稳定性，可支撑 7×24 小时不间断运行的企业级系统；
跨领域兼容：可与 C/C++、Python、Go 等语言无缝集成，同时支持多种数据库（MySQL、Oracle、Redis 等），适配不同的技术栈；
社区和人才丰富：全球拥有庞大的开发者社区，遇到问题可快速找到解决方案；同时 Java 开发者基数大，企业易招聘到相关人才。
五、Java 版本迭代与现状
Java 自 1995 年发布以来，持续迭代优化，核心版本节点包括：
JDK 1.0（1996）：首个正式版本，奠定核心语法和 JVM 基础；
JDK 5（2004）：里程碑版本，引入泛型、注解、自动装箱、foreach 循环等核心特性，大幅提升开发效率；
JDK 8（2014）：目前使用最广泛的 LTS（长期支持）版本，引入 Lambda 表达式、Stream API、函数式接口等，支持函数式编程，是企业开发的主流版本；
JDK 11（2018）：新一代 LTS 版本，移除永久代、引入模块化（Module）、支持 HTTP/2，适合云原生开发；
JDK 17（2021）：最新的主流 LTS 版本，优化模块化、增强安全性、提升性能，是目前推荐的新一代生产环境版本。
目前企业开发中，JDK 8 仍占主导地位（生态兼容最完善），JDK 11 和 JDK 17 的使用率正在快速提升，Oracle 对 LTS 版本提供长期的安全更新和技术支持，保障企业系统的稳定性。
六、Java 开发的核心环境
Java 开发的基础环境为 JDK（Java Development Kit - Java 开发工具包），它包含了开发 Java 程序所需的所有组件：
JRE（Java Runtime Environment - Java 运行时环境）：包含 JVM、核心类库，是运行 Java 程序的基础（仅运行程序可只安装 JRE）；
编译器（javac）：将 Java 源代码（.java）编译为字节码（.class）；
解释器（java）：启动 JVM 并执行字节码文件；
其他工具（javadoc、jdb、javap 等）：用于生成文档、调试程序、反编译字节码等。
开发者只需在电脑上安装对应系统的 JDK，配置环境变量后，即可通过命令行或 IDE（如 IntelliJ IDEA、Eclipse）进行 Java 开发。
Java 入门
JDK、JRE、JVM
JDK ⊃ JRE ⊃ JVM
- JVM（Java Virtual Machine）：最底层的执行引擎，负责加载并执行 .class 字节码文件，是实现 “一次编写，到处运行” 的核心。
作用：屏蔽了不同操作系统的底层差异，让字节码可以在任何安装了 JVM 的系统上运行，是跨平台能力的核心。 - JRE（Java Runtime Environment）：包含 JVM 和 Java 核心类库（如集合、IO、网络等），是运行 Java 程序的必要环境。
作用：提供了运行 Java 程序所需的基础环境，普通用户只需安装 JRE 就能运行已编译的 Java 程序。 - JDK（Java Development Kit）：在 JRE 基础上增加了开发工具（如编译器 javac、打包工具 jar、文档生成工具 javadoc 等），是开发 Java 程序的完整工具包。
作用：面向开发者，包含了开发、编译、调试 Java 程序的所有工具，开发者必须安装 JDK 才能进行编码工作。
Java程序运行机制
Java 程序先经编译器 javac 把.java源文件编译成字节码.class文件。字节码由 JVM 加载，JVM 里类加载子系统负责找到并加载字节码，然后字节码被送到执行引擎，执行引擎可以采用解释执行（逐行解释执行字节码）或 JIT 即时编译（将频繁执行代码编译为机器码）方式运行，运行时数据区还会分配内存来存储程序运行的各种数据，像堆存对象、栈管方法调用等。
IDE
IDE 是集成开发环境（Integrated Development Environment）的简称，它把源代码编辑器、构建自动化工具、调试器等软件开发工具集成在一起，有些还包含编译器、解释器。能提高开发效率，常见的有用于 Java 开发的 Eclipse、IntelliJ IDEA 等。
## 第一个Java程序
publicclassHelloJava{publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.print("Hello,World!");}}public：访问修饰符，表示公共的，可被其他类访问。
class：定义类的关键字，一个 Java 程序基本单元。
HelloJava：类名，需与文件名一致（首字母大写规范）。
static：静态的，修饰方法表示可直接用类名调用。
void：表示方法无返回值。
main：主方法名，程序执行入口。
String[]：字符串数组类型。
args：数组名，可接收命令行参数 。
System：系统类，提供一些系统相关功能。
out：System类的标准输出对象。
print：输出方法，输出内容不换行。
